智能煤礦礦用水泵狀態檢測的研究

謝正卿，邱磊，楊麗晴，袁志浩，崔鈺豪

（中國礦業大學（北京），北京 100083）

0 引 言

智慧礦山是以透徹感知礦井狀況、深度互聯以及智能應用礦井設備為主要特征的信息化、智能化礦山建設工程。礦山設備的監測與故障預測是達成智能采礦必不可少的一部分，因此生產環境中設備的狀態監測技術受到工業界的重點關注。

煤礦井下生產過程中，由于自然或人為因素，導致地下徑流或地下含水層的水與井巷貫通，造成礦井涌水。通常使用排水泵將涌水抽排至其他區域或經井下泵房抽排至地表，確保井巷中正常的生產秩序和人員設備安全。煤礦作業環境惡劣，地質結構復雜，水泵作為井下作業的重要一環，一旦出現故障就會帶來巨大的經濟損失和嚴重的社會影響。如果依靠施工人員對水泵實現全天候的監測，需要大量的人力物力，隨著“煤炭工業2025”的提出，以及“機械化換人、自動化減人”的推廣，對礦井下水泵的狀態實現智能檢測具有重要價值。

基于對礦山內水泵真實狀況的考慮，由于MD580-70×9型水泵承擔著礦井的排水任務，運轉頻繁，磨損和銹蝕速度很快，需要定期對其進行生井檢修。故本課題組選定這一型號的水泵作為主要研究對象實現對水泵狀態的檢測，包括發生故障與否判斷，故障診斷，以及故障預測等功能。

1 理論依據與方案設計

1.1 理論依據

1.1.1 判斷依據

查閱不同規格和型號的水泵說明書，在眾多水泵狀態參數中，選擇出少數特征參數，導致水泵故障的因素有很多，由線性動力學理論得知設備結構的變化（比如結構損傷）會引起結構動力學參數（如固有頻率）發生變化。……